El metal duro reivindica su papel como material de futuro

A finales de septiembre Asammet, la Asociación de Amigos de la Metalurgia, organizó en la sala de Actos de la Facultad de Matemáticas y Estadística de la UPC – Universitat Politècnica de Catalunya, una nueva jornada sobre metal duro. Con la participación de unas 45 empresas, congregó más de 80 personas que acudieron al acto para conocer de primera mano el pasado y el futuro de este material. Pasado, porque justo este año cumple su centenario, y futuro porque desde las diferentes mesas redondas se dejó claro que el metal duro no tiene, aún, un competidor claro que lo pueda relevar.

El primero en intervenir fue Luis M. Llanes, catedrático de Ciencia e Ingeniería de Materiales en el CIEFMA, Centro de Integridad Estructural, Fiabilidad y Micromecánica de los Materiales, de la Universitat Politècnica de Catalunya – UPC.

Llanes repasó los ‘100 años de metal duro’ incidiendo no sólo en cómo se gestó este ‘nuevo’ material sino también en la complejidad de encontrar otros elementos que, unidos, funcionen tan bien como los dos que conforman el metal duro: el carburo de tungsteno en polvo y el cobalto, que actúa de aglutinante para, una vez sinterizados, convertirse en el metal duro que todos conocemos. Dos materiales combinan a la perfección sus propiedades de dureza y tenacidad. “Si alguna vez queremos sustituirlos, tendremos trabajo en encontrar una combinación igual de eficaz y, a la vez, versátil y que permita tantas combinaciones”. En este sentido, expuso algún trabajo realizado en este sentido… y también la necesidad de lograr un metal duro con alta tolerancia al daño. Es decir, capaz de mantener las mismas propiedades de fábrica incluso tras algún golpe. “Y es que no es lo mismo el metal duro aplicado en piezas para trabajos minería, donde hay mucho impacto, que en torneado, donde el reto es la resistencia al desgaste”. Otros retos actuales en los que trabajan los centros de investigación son mejorar su capacidad de resistencia a la corrosión, al choque térmico o la texturización superficial, para lo que “existen múltiples combinaciones de materiales y recubrimientos”. En definitiva, el metal duro tiene 100 años de historia… y le quedan unos cuantos más de futuro.

Recogiendo las palabras del propio Luis M. Llanes, durante su intervención, se dio paso a la primera mesa redonda, dedicada precisamente a la ‘Actualidad y futuro del metal duro’, con la participación de David Sanz, de Walter Tools y Aspromec; Giselle Ramírez, de Eurecat; y José Antonio Calero, de Ames, empresa que precisamente es usuaria de metal duro y que ha participado en el proyecto EFFIPRO (Energy Efficient Manufacturing Process of Engineering Materials) y FASTRAM (Upscaling of FAST sintering processes for the substitution of critical materials: W and Co), con el objetivo de encontrar alternativas que optimicen alguna fase del proceso de sinterizado, como por ejemplo el uso directo de la electricidad en lugar del horno en el proceso de consolidación de los polvos metálicos y cerámicos. Desde Ames aprovecharon su paso por la jornada para solicitar a la audiencia, usuarios de metal duro también, qué otros tipos de materiales son de interés para la industria.

En su intervención, Giselle Ramirez, de Eurecat, concretamente del equipo de Tribología de la sede que el centro tecnológico tiene en Manresa, expuso el trabajo de su equipo en proyectos relacionados con el metal duro y cuestionó si todos los usuarios de herramientas conocen realmente el metal duro y si la sustitución de herramientas es una decisión tomada por la experiencia de dichos usuarios o bien se está sistematizando.

Por otra parte, expuso que para conocer el estado de las herramientas, su equipo está desarrollando una solución de Machine learning que evalúa el desgaste y el comportamiento de modo que los usuarios puedan anticiparse a la rotura. Asimismo, controlar la calidad de la pieza final permite optimizar la vida útil de la herramienta.

En cuanto a David Sanz, que intervino como representante de Aspromec (la Asociación de Profesionales para la Competitividad del mecanizado) y como director general de Walter Tools Ibérica, apuntó al tema de la reciclabilidad y la reutilitzación del metal duro, un “detalle que será crucial para mantener el ritmo de producción”, y expuso que “lograr una herramienta reacondicionada que dure igual y mantenga las mismas propiedades que una nueva sería ideal”.

Precisamente sobre el reciclaje y la aplicación de la economía circular en el metal duro trató la segunda mesa redonda, protagonizada por Wouter Demeyere, de Ceratizit; Jaume Nin de TM Comas; y Carles Colominas, de IQS-Flubetech.

Como especialistas en producción de herramientas de metal duro, en Ceratizit están especialmente preocupados por la falta de material prima, lo que ha llevado al grupo Plansee, al que pertenecen, a incorporar dos empresas proveedoras de materiales como son GTP y Molymet, para asegurar su abastecimiento.

Sin embargo, también trabajan en la llamada materia prima secundaria y restos de producción, a fin de reducir no solo la dependencia del material sino también para reducir su huella medioambiental, los desechos y la dependencia geopolítica de determinados países. En este sentido, Demeyere señaló que “Ceratizit no adquiere tungsteno a China”. Actualmente, la empresa presenta una tasa de reciclado del 85% del material, con el objetivo de llegar al 95%. Dichas cifras se alcanzan gracias a dos métodos de reciclado: mediante un proceso térmico realizado en una planta austríaca; y mediante procesos químicos que llevan a cabo en los EE. UU., aunque asumen que, aún así, “seguimos necesitando material virgen”.

Desde TM Comas, Jaume Nin compartió con los asistentes el proyecto VIVALDI, centrado en la valorización de residuos cerámicos y metálicos para su reaprovechamiento, como indican sus siglas: Valorización de residuos cerámicos y metálicos mediante generación de polvo para fabricación aditiva y otras aplicaciones de alto VALor añaDIdo. Dicho proyecto tiene por objetivo realizar la investigación industrial sobre valorización de residuos de materiales compuestos, metálicos y cerámicos mediante la generación de polvos reciclados que se puedan procesar por Laser Cladding. TM Comas en particular es el encargado de la recolección de residuos con posible valor dentro de sus procesos de proyección térmica y de fabricación de cojinetes antifricción y, con la colaboración de Eurecat, trabajan para obtener de polvo reciclado de alto valor añadido que sirva para la obtención de nuevos recubrimientos mediante Laser Cladding.

Finalmente, Carles Colominas de Flubetech, puso en valor la capacidad de unos recubrimientos adecuados que permiten alargar la vida útil de la herramienta, un factor que contribuye también a una mayor sostenibilidad en el proceso de mecanizado, más allá del reciclado. En este sentido, recordó que Flubetech está especializada en estos procesos de recubrimientos, concretamente “el 50% de nuestro trabajo se basa en recubrir piezas de metal duro”.

Finamente, la jornada cerró hablando sobre el futuro de este material y las nuevas aplicaciones en que puede tener oportunidades, con la participación de Xavier Collell, de Temsa, David Roca, de Iscar, y Núria Cinca, de Hyperion.

Todos apuntaron que el metal duro tiene aún un largo camino por recorrer, apuntando sin embargo que no tiene cabida en todas las aplicaciones y que una mala experiencia puede alejar un usuario para siempre.

Por ello apuntaron que antes de plantearse cualquier nueva aplicación, es vital plantearse muy bien las condiciones de trabajo, las herramientas, los procesos a seguir…. Así se aseguran el éxito, por ejemplo, los fabricantes de herramientas de metal duro, antes de lanzar cualquier nueva propuesta de aplicación.